¿Cómo se construyen los transformadores de letreros de neón?

Soy consciente de que los transformadores de señal de neón (NST) producen alto voltaje, hasta 15kv. Pero no puedo imaginar lo que hay dentro de uno. Wikipedia parece indicar que pueden ser una forma de transformador resonante, pero no proporciona un diagrama. El "transformador resonante" de Google muestra imágenes que pueden ser transformadores de núcleo laminado o toroidales, de proximidad cercana, pero es difícil de distinguir.

¿Cómo se vería un NST típico si se abriera, y sería posible (no es que quiera intentarlo) que alguien construya en casa un transformador de HV como un NST?

Nota: Nunca confiaría en mí mismo para construir uno, así que eso podría responder la segunda parte de la pregunta: si quisiera una bobina de Tesla, compraría un NST que funcionara

Los transformadores de potencia ordinarios están diseñados para tener una buena regulación de voltaje (la relación de voltaje de entrada a salida es bastante constante independientemente de la carga): el flujo está principalmente vinculado entre el primario y el secundario y la inductancia de fuga se minimiza.

Los transformadores de letrero de neón están hechos para tener inductancia de alta fuga: se insertan " derivaciones " ferromagnéticas (magnéticamente) en paralelo con el secundario, que es similar eléctricamente a tener un inductor grande en serie con la salida. Eso hace que el transformador sea más una fuente de corriente constante de CA que una fuente de voltaje constante. Permite que el voltaje a través del tubo de neón aumente para comenzar la ionización, y evita que se extraiga una corriente excesiva una vez que comienza la descarga. A continuación se muestra una foto de un transformador de letrero de neón desmontado de este sitio web (se agregaron flechas y subtítulos).

Es posible engañar con las derivaciones para cambiar este comportamiento (eliminarlas aumenta la corriente de cortocircuito).

Los "transformadores" modernos de letreros de neón son típicamente fuentes de alimentación conmutadas diseñadas para tener características similares al estilo antiguo de los transformadores de frecuencia de red. Los de estilo antiguo son prácticamente indestructibles, y los nuevos no durarán tanto.

Principalmente un transformador de "letrero de neón" es un transformador con una alta relación de incremento. La cantidad que el voltaje aumenta de entrada a salida es la relación de vueltas de vueltas del devanado secundario (la salida) a las vueltas del devanado primario (la entrada).

El secundario también tiene que tener una impedancia significativa, porque los letreros de neón realmente funcionan con corriente. Se necesita un alto voltaje para ionizar el gas, pero después de eso lo mantiene funcionando con una corriente fija a un voltaje mucho más bajo. La alta impedancia viene en gran medida junto con muchas vueltas. Dicho de otra manera, lo ideal es que conduzca un letrero de neón con una fuente de corriente, no una fuente de voltaje. Un transformador con una impedancia de salida significativa se aproxima bastante bien.

Usted menciona la resonancia, por lo que aparentemente algunos tipos tienen un condensador para formar un circuito de tanque a la frecuencia de línea. Un amigo en la universidad tenía un transformador de letrero de neón con el que utilizamos para encender el CRT desde un televisor viejo, pero no recuerdo haber visto un condensador allí. Como recuerdo, solo salían dos cables de un extremo de un bloque sellado con un transformador.

Los transformadores de neón no usan un condensador, excepto para la corrección del factor de potencia, que se requiere en algunos municipios, como Nueva York. La primera respuesta anterior es exactamente correcta. Los transformadores de neón son transformadores de alto voltaje y alta fuga. El voltaje de circuito abierto (sin flujo de corriente) es típicamente de 7500 a 15000 voltios entre las (2) patas secundarias. La corriente de cortocircuito varía de 30 a 60 mA. Al operar un tubo de neón, el voltaje de la lámpara RMS es aproximadamente la mitad del voltaje de circuito abierto y la corriente de la lámpara es aproximadamente el 80% de la corriente de cortocircuito. La parte difícil de hacer un transformador de neón son los devanados secundarios. Los giros típicos pueden variar de 10-13,000 por secundario para transformadores de 6000 y 7500 voltios, hasta más de 20,000 en transformadores de 12000 a 15000 voltios. La posibilidad de tratar de enrollar a mano un cable magnético de 39 AWG en un tubo central kraft con aislamiento entre capas de papel kraft es desalentador, por decir lo menos. Su mejor opción es encontrar un transformador que haya fallado y cortar una sección transversal con una sierra de cinta. Lo he hecho muchas veces, y es una buena pieza de conversación. Buena suerte.